KR102165851B1

KR102165851B1 - 수직 회전과 수평 회전이 가능한 공기 청정기

Info

Publication number: KR102165851B1
Application number: KR1020180037246A
Authority: KR
Inventors: 김동욱; 이성재; 김기철; 이영재; 김규한; 정진규
Original assignee: 코웨이 주식회사
Priority date: 2018-03-30
Filing date: 2018-03-30
Publication date: 2020-10-14
Also published as: KR20190114475A; US20210108809A1; US11885528B2; WO2019190112A1; CN214094850U

Abstract

본 발명은 수직 회전과 수평 회전이 동시에 독립적으로 가능하면서도 안정적인 구조를 취하고 있는 공기 청정기에 관한 것이다.

Description

수직 회전과 수평 회전이 가능한 공기 청정기{An air purifier capable of rotating vertically and horizontally}

공기 청정기는 다수의 필터부를 포함하여 흡기된 공기를 정화한 후 외기로 토출하는 구조를 취한다. 정화된 공기가 토출되는 토출부가 지향하는 방향부터 공기 정화가 이루어지기에 많은 공기 청정기는 토출부의 방향을 조절할 수 있는 구성을 채택한다.

전통적인 방식의 공기 청정기는 단일 하우징으로 구성되되 하우징의 상면에 토출부가 위치하고, 토출부 외면에 가변 그릴이 구비된다. 가변 그릴을 구성하는 다수의 판 부재가 수동 또는 자동으로 회전 운동함으로써, 상방을 기준으로 전후로 약 60도 정도의 토출 방향 변경이 가능하였다. 가변 그릴 내측에 좌우로 회전 운동하는 그릴이 더 구비되는 경우도 존재한다.

이러한 방식의 토출부 방향 조절은 상하 운동 폭이 제한되고 소비자에게 현재 토출 방향을 가시적으로 알려주기 어려우며 그릴 사이에 이물질이 끼여 동작에 오류가 발생하는 문제가 있다.

이를 해결하기 위하여 토출부가 포함된 헤드부와, 헤드부를 제외한 바디부로 하우징을 2개로 구분한 공기 청정기로서, 헤드부가 회전함으로써 실질적으로 자유로운 토출 방향을 구현하는 방식의 공기 청정기가 제안되었다.

한국공개특허 제10-2018-0000121호는, 하단의 송풍 장치와 상단의 유동 전환 장치로 구분된 공기 청정기를 개시한다. 유동 전환 장치는 송풍 장치에 대하여 상대적으로 수직 운동 및 수평 운동이 가능하여, 유동 전환 장치를 통한 정화된 공기의 토출 방향을 자유롭게 변경할 수 있다.

다만, 위 종래 기술에서는 수직 운동과 수평 운동이 완전히 자유롭고 독립적으로 보장되지 않는다. 하단의 송풍 장치의 상부에는 토출 가이드 장치가 얹어지고 토출 가이드 장치의 상부에 유동 전환 장치가 얹어지는 형식으로, 수평 회전시에는 토출 가이드 장치와 유동 전환 장치가 함께 회전하고 수직 회전시에는 유동 전환 장치만 회전하는 방식을 채택하는데, 수직 회전을 위하여 유동 전환 장치가 토출 가이드 장치 위에 안착되도록 구성되어 그 결합이 충분히 안정적이지 못하다. 이에 따라, 수평 회전시 토출 가이드 장치 상부의 유동 전환 장치가 흔들려서 안정적인 위치를 유지하지 못하는 문제가 발생한다.

또한, 유동 전환 장치의 수직 회전을 위한 기어가 유동 전환 장치의 후면 하단에 구비되는데, 유동 전환 장치의 회전시 기어가 외부로 노출되어 이물질이 끼거나 유아의 손가락이 끼는 등 사고 위험성이 높다.

또한, 공기 정화를 위한 구성이 하단의 송풍 장치에 모두 구비되어 있다. 즉, 유동 전환 장치는 단순히 공기의 유동 방향을 전환시키는 일종의 그릴 기능밖에 수행하지 않는다. 이에 따라, 송풍 장치와 유동 전환 장치는 수직 회전도 가능하여야 하고 수평 회전도 가능하여야 하며 상호 공기 유동도 가능해야 하여, 제품이 크고 구조가 복잡해진다.

(특허문헌 1) KR 10-2018-0000121 A

(특허문헌 2) KR 10-0601586 B

(특허문헌 3) JP 2014-507579 A

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이다.

먼저, 공기가 토출되는 부분인 헤드부와, 그 외의 기계 부품이 포함된 바디부로 구분되어, 헤드부가 수직 회전 및 수평 회전이 가능한 공기 청정기를 제안하고자 한다.

다만, 종래 기술과 달리, 헤드부 내측에 필터를 포함한 공기 청정 부품이 모두 구비되어, 헤드부와 바디부의 구조를 단순화하고 크기를 컴팩트하게 하는 공기 청정기를 제안하고자 한다.

또한, 종래 기술과 달리, 헤드부의 수직 회전과 수평 회전이 독립적으로 안정적이되 동시 구현 가능한 공기 청정기를 제안하고자 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 바디부(300); 상기 바디부(300)의 상부에 위치하며, 상기 바디부(300)에 대하여 수평 방향으로 회전 가능하도록 결합된 목부(200); 및 상기 목부(200)의 상부에 위치하며, 상기 목부(200)에 대하여 수직 방향으로 회전 가능하도록 상기 목부(200)의 일부가 그 내측에 결합되며, 팬 조립체(120)를 포함하여 흡기한 공기를 여과하여 토출하는 헤드부(100)를 포함하는, 공기 청정기를 제공한다.

또한, 상기 목부(200)는, 목부 하우징(210); 상기 헤드부(100)의 내측에 위치하며 상기 헤드부(100) 내측으로 결합되는 상기 일부인 헤드 프레임(220); 및 상기 목부 하우징(210)의 내측에 위치하는 프레임 바디(230)를 포함하고, 상기 헤드부(100)는 상기 헤드부(100)의 하부 외면을 이루며 안내 개구(144)가 위치한 헤드부 하부 하우징(140)을 더 포함하며, 상기 헤드 프레임(220)은 상기 안내 개구(144)를 통과하여 상기 프레임 바디(230)에 결합되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 헤드 프레임(220)의 일측에는 하방으로 돌출되어 상기 프레임 바디(230)에 삽입되는 프레임 바디 삽입 부재(222)가 위치하고, 상기 프레임 바디 삽입 부재(222)가 상기 안내 개구(144)를 통과하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 프레임 바디 삽입 부재(222)에 의하여, 상기 안내 개구(144)의 길이만큼 상기 헤드부(100)의 수직 회전이 제한되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 헤드 프레임(220)에서 상기 프레임 바디 삽입 부재(222)가 구비된 곳의 반대 부분이 곡면으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 목부(200)는 수직 회전 부재(240)를 더 포함하고, 상기 프레임 바디(230)는 기어 관통부(234)를 포함하고, 상기 수직 회전 부재(240)가 상기 기어 관통부(234)를 통과하여 상기 헤드부 하부 하우징(140)에 체결되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 수직 회전 부재(240)의 동작시, 상기 헤드 프레임(220)이 고정된 상태에서 상기 헤드부 하부 하우징(140) 및 이에 결합된 상기 팬 조립체(120)가 수직 방향으로 회전하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 목부 하우징(210)은, 그 상부 말단에서 방사상 외측으로 연장된 헤드부 수직 회전 안내부(213); 및 상기 헤드부 수직 회전 안내부(213)의 일 부분에서 상측으로 연장된 수직 회전 지지부(211)를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 헤드부(100)는 구 형태이며, 상기 수직 회전 지지부(211)의 곡률은 상기 헤드부(100)에서 상기 수직 회전 지지부(211)에 대응하는 부분의 곡률과 동일한 것이 바람직하다.

또한, 상기 수직 회전 지지부(211)가 외부에 대하여 상기 안내 개구(144)를 커버하도록 위치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 수직 회전 지지부(211)의 상부 내측 말단에 상기 헤드부(100)의 상하 회전을 돕는 롤러(212)가 위치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 프레임 바디(230)의 상측에는, 상기 프레임 바디(230)의 상부면에서 돌출되어 상기 헤드부 하부 하우징(140)에 맞닿도록 구성되는 다수의 롤러(232)가 위치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 헤드부(100)는 구 형태이며, 상기 프레임 바디(230)의 상부면의 곡률은 상기 헤드부(100)에서 상기 헤드부 하부 하우징(140)에 대응되는 부분의 곡률과 동일한 것이 바람직하다.

또한, 상기 바디부(300)는, 상기 목부 하우징(210)이 안착되는 바디부 하우징(330); 및 상기 바디부 하우징(330) 내측에 고정되는 내부 바디(360)를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 목부 하우징(210)은 상기 바디부 하우징(330) 상에서 수평 회전 가능하도록 안착되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 목부 하우징(210)에 수평 회전 기어(341)가 결합되고, 상기 바디부(300)는 상기 수평 회전 기어(341)에 체결되는 동력을 제공하도록 상기 내부 바디(360)에 결합된 수평 회전 모터(342)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 목부 하우징(210)은 그 상부 말단에서 방사상 외측으로 연장된 헤드부 수직 회전 안내부(213)를 포함하고, 상기 바디부 하우징(330)은 그 상부 말단에 방사상으로 위치하는 목부 수평 회전 안내부(335)를 포함하고, 상기 목부 수평 회전 안내부(335) 상에 상기 헤드부 수직 회전 안내부(213)가 안착되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 목부 수평 회전 안내부(335)와 상기 헤드부 수직 회전 안내부(213)는 방사상 내측으로 테이퍼진 것이 바람직하다.

또한, 상기 바디부(300) 하단에 베이스(400)가 위치하며, 상기 베이스(400) 상에 상기 내부 바디(360)가 결합되며, 상기 베이스(400) 저면에 다수의 바퀴(410)가 위치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 헤드부(100)의 수직 회전시, 상기 헤드부(100)가 상하로 회전하고 상기 목부(200)와 상기 바디부(300)는 고정되며, 상기 헤드부(100)의 수평 회전시, 상기 헤드부(100)와 상기 목부(200)가 좌우로 회전하고 상기 바디부(300)는 고정되는 것이 바람직하다.

종래 기술에 따르면, 헤드부와 바디부가 구분된 공기 청정기에서, 수직 회전과 수평 회전을 동시에 구현하는 경우, 둘 중 어느 하나의 회전에 의하여 다른 하나의 회전에 영향을 주는 경우가 많았으나, 본 발명은 다양한 방식으로 전술한 문제점들을 해결하였다.

수평 회전시 목부만을 회전시키되, 헤드부가 헤드 프레임과 프레임 바디의 결합에 의하여 목부 상에서 안착된 채 위치가 변동하지 않는다.

수직 회전시 목부 자체를 고정하되 헤드부를 회전시키는데, 다양한 안내 수단들(수직 회전 지지부, 각종 롤러)를 제공함으로써 고정된 목부에 안착된 헤드부만이 자연스럽게 회전할 수 있다.

수직 회전 부재는 목부 내측에 위치한다. 이를 통하여, 수평 회전시 그 내측에 포함된 수직 회전 부재까지 목부와 함께 회전하여 수평 회전과 수직 회전이 상호 영향 없이 독립적으로 동시에 이루어질 수 있다.

바디부에 레일이 채택되어, 목부의 수평 회전시 목부 하우징의 마모를 억제하고 부드러운 회전을 유도할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 공기 청정기를 정면 상부에서 바라본 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 공기 청정기를 후면 하부에서 바라본 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 공기 청정기의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 공기 청정기 헤드부 일부와 목부를 도시하는 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 공기 청정기의 헤드부 일부와 목부를 도시하는 사시도로서 하부에서 바라본 도면이다. 설명을 위하여 목부 하우징의 도시가 생략되었다.
도 6은 본 발명에 따른 공기 청정기의 목부와 바디부 일부를 도시하는 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 공기 청정기의 목부의 일부와 수평 회전 부재를 도시하는 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 공기 청정기의 목부와 바디부를 도시하는 사시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 공기 청정기의 목부와 바디부를 도시하는 분해 사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 공기 청정기의 바디부를 도시하는 분해 사시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 공기 청정기의 레일을 도시하는 사시도이다.
도 12 및 도 13은 본 발명에 따른 공기 청정기에서 레일이 바디부에 결합된 상태를 도시하기 위한 단면도로서, 각각 도 9의 A-A 및 B-B에서 바라본 단면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 공기 청정기를 설명한다.

설명을 위하여 공기 청정기의 정면(X축), 후면(-X축), 우측(Y축), 좌측(-Y축), 상방(Z축), 하방(-Z축) 등의 용어가 사용되고 도면에 좌표계가 도시되나, 이는 오직 설명을 위한 것으로 해당 방향에 본 발명이 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 도면에서는 좌측 및 우측에서 흡기하고 정면에서 공기를 토출하나 그 방향은 얼마든지 변경될 수 있다.

또한, 이하에서는 헤드부(100)의 수평 방향으로의 회전(즉, 좌우 회전)과 수직 방향으로의 회전(즉, 상하 회전)을 구분하여 설명하나 이들 회전 작동은 개별적으로도 가능하고 복합적으로도 가능함을 주지하여야 한다. 또한, 수평 방향(즉, X-Y 평면)과 수직 방향(즉, Z-X 평면)은 설명을 위한 방향 설정에 불과하며 본 발명이 이러한 방향에 제한되는 것은 아니다.

공기 청정기의 설명

먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 공기 청정기를 전체적으로 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 공기 청정기는 헤드부(100), 목부(200), 바디부(300) 및 베이스(400)를 포함한다.

공기 청정 기능을 수행하는 헤드부(100)는 수평 회전과 수직 회전이 모두 가능하다. 이를 통하여 사용자는 다양한 방향으로 공기를 토출시킬 수 있다. 수평 회전과 수직 회전은 동시에 이루어질 수도 있고 개별적으로 이루어질 수 있다. 본 발명에 따른 공기 청정기에서는, 수평 회전과 수직 회전이 상호 영향을 주지 않도록 안정적으로 독립 구동함을 특징으로 한다.

헤드부(100)는 수직 회전시, 헤드부(100)가 상하로 회전하되 목부(200)와 바디부(300)는 고정된다. 헤드부(100)의 수평 회전시, 헤드부(100)와 목부(200)가 좌우로 회전하고 바디부(300)는 고정된다. 구체적인 회전 방법은 후술한다.

헤드부(100)는 헤드부 상부 하우징(110), 팬 조립체(120), 헤드부 하부 하우징(140)을 포함하여, 외기를 흡기하여 필터(122)에 의해 정화한 후 다시 토출함으로써 공기 청정 기능을 수행한다.

이를 위하여, 팬 조립체(120)는 좌우측에 각각 위치하는 흡기부 그릴(123)과, 상기 흡기부 그릴(123) 내측에 위치하는 필터(122)와, 팬(121)과, 상기 팬(121)의 정면에 위치하는 토출부(124)와, 토출부 그릴(125)을 포함한다.

도시된 바와 같이 좌우측에서 개별적으로 또는 동시에 흡기하기 위하여, 팬(121)은 양면 팬일 수 있으나, 좌측 또는 우측 중 어느 하나에서만 흡기하는 변형이 가능하며, 이 경우 팬(121)은 단면 팬일 수 있다.

필터(122)는 프리 필터, 헤파 필터 등을 포함할 수 있으나, 포함되는 필터의 개수 및 종류에 제한되지 않는다.

목부(200)는 바디부(300) 상부이자 헤드부(100) 하부에 위치한다. 목부(200) 는, 헤드부(100)의 수직 회전시 목부(200)가 회전하지 않되, 헤드부(100)의 수평 회전시 헤드부(100)와 목부(200)가 함께 회전하도록 구성된다.

목부(200)는, 목부 하우징(210), 헤드부(100)의 내측에 위치하는 헤드 프레임(220), 목부 하우징(210)의 내측에 위치하고 헤드 프레임(220)과 결합되는 프레임 바디(230), 및 헤드부(100)를 수직 회전시키는 수직 회전 부재(240)를 포함한다. 구체적인 결합 및 작동 원리는 후술한다.

바디부(300)는, 내부 부품을 보호하는 바디부 하우징(330), 헤드부(100)와 목부(200)를 수평 회전시키는 수평 회전 부재(340), 내부 부품 등이 결합되며 베이스(400)에 고정되는 내부 바디(360)를 포함한다.

바디부 하우징(330)은 그 가운데 중공부(339)가 있어서 목부 하우징(210)이 수평 회전 가능하게 삽입된다. 또한, 바디부 하우징(330)의 정면에는 작동 상태를 도시하고 사용자로부터 신호를 인가받는 디스플레이(331), 주변 사용자의 움직임 등을 감지하는 다수의 모션 센서(332)가 위치한다(도 8 참조).

베이스(400)는 공기 청정기의 바닥면을 이룬다. 이동을 위한 다수의 바퀴(410)와 외부로부터 전력을 공급받기 위한 케이블(420)이 구비된다.

헤드부(100)의 수직 회전

도 4 내지 도 5을 참조하여, 헤드부(100)의 수직 회전을 설명한다.

도 4 및 도 5는 헤드부(100)와 목부(200)를 도시한다. 설명을 위하여 헤드부(100)의 헤드부 상부 하우징(110) 및 팬 조립체(120)의 도시가 생략되었다. 도 5는 설명을 위하여 목부 하우징(210)의 도시를 더 생략하였다.

헤드부 하부 하우징(140)은 헤드부(100)의 하부, 즉 절반 이하를 외부로부터 감싸는 하우징이다. 헤드부(100)가 구 형태인 경우 반구 형태일 수 있다.

헤드부 하부 하우징(140)에는 헤드부 상부 하우징(110)과 팬 조립체(120)가 결합되어 고정된다. 즉, 헤드부 하부 하우징(140)의 수직 회전시 헤드부(100) 전체가 수직 회전한다. 결합 및 고정을 위해 팬(121)이 결합되는 팬 결합부(141), 필터(122)가 결합되는 필터 결합부(142), 토출부 그릴(125)이 결합되는 토출부 그릴 결합부(143)가 헤드부 하부 하우징(140)의 내면 상측에 위치한다.

도 5에 도시되는 바와 같이, 헤드부 하부 하우징(140)에는 후방을 향하여 호 형상으로 안내 개구(144)가 위치한다. 안내 개구(144)는 헤드 프레임(220)이 프레임 바디(230)와 결합시 통과되는 통로이자, 헤드부 하부 하우징(140)의 수직 회전시 회전을 안내한다. 안내 개구(144)는 후술하는 수직 회전 지지부(211)로 커버되어 외부에 대하여 보이지 않는다.

목부(200)는 목부 하우징(210)(도 9 참조)을 포함한다. 목부 하우징(210)은 후술할 바와 같이 바디부 하우징(330)의 내측 가운데의 중공부(339)에 삽입되어 헤드부(100)와 함께 수평 회전을 하되, 헤드부(100)의 수직 회전시 고정되어 헤드부(100)를 안내한다.

목부 하우징(210)은, 그 상부 말단에서 방사상 외측으로 연장된 헤드부 수직 회전 안내부(213)(도 7 참조)와, 헤드부 수직 회전 안내부(213)의 일 부분에서 상측으로 연장된 수직 회전 지지부(211)와, 수직 회전 지지부(211)의 상부 내측 말단에 헤드부(100)의 상하 회전을 돕는 롤러(212)와, 헤드부 수직 회전 안내부(213)의 가운데 공간인 내측 공간부(214)(도 9 참조)를 포함한다.

헤드부 수직 회전 안내부(213)에는 헤드부(100)가 안착되어 수직 회전시 이를 안내한다. 이를 위해, 헤드부(100)가 구형인 경우 그 곡률에 상응하게 방사상 내측으로 테이퍼진 원형일 수 있다. 다만, 프레임 바디(230)의 상측에 다수의 롤러(232)가 위치하여, 헤드부(100)가 헤드부 수직 회전 안내부(213)에 직접 닿지는 않는다.

수직 회전 지지부(211)는 안내 개구(144)를 커버하고 헤드부(100)의 수직 회전을 안내한다. 헤드부(100)는 구 형태인 경우, 수직 회전 지지부(211)의 곡률이 헤드부(100)에서 수직 회전 지지부(211)에 대응하는 부분의 곡률과 동일한 것이 바람직하다. 수직 회전 지지부(211)에 위치한 롤러(212)에 의하여 헤드부(100)가 수직 회전 지지부(211)에 직접 닿지는 않는다.

목부(200)는 헤드 프레임(220)을 더 포함한다. 헤드 프레임(220)은 헤드부(100) 내측, 즉 헤드부 상부 하우징(110)과 헤드부 하부 하우징(140) 사이에 위치하되, 안내 개구(144)를 통과하여 목부(220)의 프레임 바디(230)에 결합된다. 이에 따라, 헤드부(100)가 수직 회전하는 경우 헤드 프레임(220)은 고정된다.

헤드 프레임(220)은 안내 개구(144)를 통과하여 프레임 바디(230)에 결합된다. 다시 말해, 헤드 프레임(220)의 하면에는 한 쌍의 프레임 바디 삽입 부재(222)가 위치하는데, 프레임 바디 삽입 부재(222)가 안내 개구(144)를 통과하여 프레임 바디(230)의 헤드 프레임 삽입부(231)에 삽입됨으로써 결합된다.

이에 따라, 헤드부 하부 하우징(140)이 수직 회전하는 경우, 안내 개구(144)의 길이만큼 수직 회전 반경이 제한된다. 프레임 바디 삽입 부재(222)가 안내 개구(144)의 하측 가장자리에 걸리는 위치부터 안내 개구(144)의 상측 가장자리에 걸리는 위치까지로, 헤드부(100)의 회전이 제한되는 것이다.

헤드 프레임(220)의 전체적인 형상은 헤드부 하부 프레임(140)을 안내하기 위한 곡면일 수 있다. 즉, 헤드 프레임(220)의 프레임 바디 삽입 부재(222)의 반대 부분이 곡면이어서, 헤드부(100) 회전시에도 헤드 프레임(220)이 헤드부(100)의 정위치를 유지해 주는 역할을 수행한다.

헤드 프레임(220)에는 한 쌍의 리드 스위치(221)가 위치하여, 헤드부(100)의 회전 상태를 확인하여 관련된 정보를 마이컴에 인가할 수 있다.

프레임 바디(230)는 목부 하우징(210)의 내측 공간부(214) 내측에 삽입되고 전술한 바와 같이 헤드 프레임(220)에 결합된다. 프레임 바디(230)의 상측에는, 프레임 바디(230)의 상부면에서 돌출되어 헤드부 하부 하우징(140)에 맞닿도록 구성되는 다수의 롤러(232)가 위치한다. 또한, 헤드부(100)는 구 형태인 경우, 프레임 바디(230)의 상부면의 곡률은 헤드부(100)에서 헤드부 하부 하우징(140)에 대응되는 부분의 곡률과 동일한 것이 바람직하다.

수직 회전 부재(240)는 프레임 바디(230) 내측에 위치하여 헤드부 하부 하우징(140)에 체결된다. 구체적으로, 수직 회전 부재(240)는 수직 회전 기어(241)와 여기에 회전 동력을 제공하는 수직 회전 모터(242)를 포함하는데, 수직 회전 기어(241)가 프레임 바디(230)의 기어 관통부(234)를 통과하여 헤드부 하부 하우징(140)에 체결되는 것이다. 수직 회전 모터(242)는 스텝 모터일 수 있다.

수직 회전 방법을 구체적으로 설명한다.

수직 회전 모터(242)에 의하여 수직 회전 기어(241)가 회전한다. 수직 회전 기어(241) 회전시 여기에 체결된 헤드부 하부 하우징(140)이 회전하여 헤드부(100)가 수직 회전을 하게 된다.

헤드부(100)의 수직 회전시, 헤드부(100)의 하면은 프레임 바디(230)의 다수의 롤러(232)에 닿고 헤드부(100)의 후면은 목부 하우징(210)의 롤러(212)에 닿게 되어, 헤드부(100) 또는 목부(200)의 마모 없이 부드러운 회전이 이루어진다.

헤드부(100)의 수직 회전시, 헤드 프레임(220)은 프레임 바디(230)에 결합되어 회전하지 않고 유지된다. 이에 따라, 헤드 프레임(220)의 곡면 부분이 헤드부 하부 하우징(140)의 내측면을 안내하면서 헤드부(100)의 정위치를 유지해줄 수 있다.

헤드부(100)가 수직 회전하는 범위는 안내 개구(144)의 길이에 따라 결정된다. 즉, 헤드 프레임(220)의 프레임 바디 삽입 부재(222)가 안내 개구(144)의 상측 및 하측 가장자리에 걸리는 위치 사이에서만 헤드부(100)가 수직 회전한다.

헤드부(100)의 수직 회전 정도는 헤드 프레임(220)의 리드 스위치(221)에 의하여 확인된다.

헤드부(100)의 수평 회전

도 6 내지 도 10을 참조하여, 헤드부(100)의 수평 회전을 설명한다.

헤드부(100)의 수평 회전은 목부(200)의 회전에 의하여 구현된다. 즉, 목부(200)의 헤드 프레임(220)과 프레임 바디(230)가 헤드부 하부 하우징(140)을 사이에 두고 결합되어 있는바, 목부(200) 회전시 헤드부(100)가 함께 회전한다. 따라서, 헤드부(100)의 수평 회전은, 목부(200)의 수평 회전 방식을 설명함으로써 이해될 수 있을 것이다. 이에 따라, 도 6 내지 도 10에서는 헤드부(100)의 도시는 생략되었다.

바디부(300)는 헤드부(100)의 수직 회전 및 수평 회전시 고정되는 부분이다.

바디부(300)는, 목부 하우징(210)이 수평 회전 가능하도록 안착되는 바디부 하우징(330)(도 9 참조)과, 목부(200)를 수평 회전시키는 수평 회전 부재(340)와, 바디부 하우징(330) 내측에 고정되는 내부 바디(360)를 포함한다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 수평 회전 부재(340)는 목부 하우징(210)의 하면에 결합되어 함께 회전하는 수평 회전 기어(341)와, 수평 회전 기어(341)에 맞물리도록 체결되어 동력을 제공하며 내부 바디(360)에 결합된 수평 회전 모터(342)를 포함한다.

도 9에 도시된 바와 같이 목부 하우징(210)이 바디부 하우징(330) 상에 안착되는데, 수평 회전 모터(342)에서 동력을 공급받은 수평 회전 기어(341)가 회전하면 목부 하우징(210)이 회전하면서 헤드부(100)가 회전한다.

바디부 하우징(330)은 그 상부 말단에 방사상으로 위치하는 목부 수평 회전 안내부(335)를 포함한다. 목부 수평 회전 안내부(335)와 헤드부 수직 회전 안내부(213)는 크기 및 형태가 실질적으로 유사하여, 헤드부 수직 회전 안내부(213)가 목부 수평 회전 안내부(335) 상에 안착된다.

헤드부(100)가 구 형태인 경우, 목부 수평 회전 안내부(335)와 헤드부 수직 회전 안내부(213) 모두 방사상 전 방향으로 이어지는 원형이며 방사상 내측으로 테이퍼져서, 헤드부(100)를 안전하게 안착시킨다.

다만, 목부 수평 회전 안내부(335)에는 다수의 레일(336)이 있어서, 헤드부 수직 회전 안내부(213)가 직접 맞닿지 않고 레일(336)이 돌출된 길이만큼 이격되어 안착된다. 이에 대한 구체적인 내용은 후술한다.

바디부 하우징(330)의 내측 중앙에 리드 스위치(미도시)가 위치하여, 목부(200)의 회전 상태, 즉 헤드부(100)의 수평 회전 상태를 확인하여 관련된 정보를 마이컴에 인가할 수 있다.

수평 회전 방법을 구체적으로 설명한다.

수평 회전 모터(342)에 의하여 맞물리게 체결된 수평 회전 기어(341)가 회전한다. 수평 회전 기어(341) 회전시 여기에 연결된 목부 하우징(210)이 수평으로 회전한다. 목부 하우징(210) 회전에 의해 목부(200) 전체와 헤드 프레임(220) 등에 의해 연결된 헤드부(100) 전체가 함께 수평 회전한다. 즉, 바디부(300)는 고정된 채 목부(200)와 헤드부(100)만 수평 회전한다.

목부(200)와 헤드부(100)의 수평 회전시, 목부 수평 회전 안내부(335)는 다수의 레일(336)에 맞닿으며 수평 회전을 하게 되어, 목부(200) 및 바디부(300)의 마모 없이 부드러운 회전이 이루어진다.

목부(200)와 헤드부(100)의 수평 회전시, 크기 및 형태가 실질적으로 유사한 헤드부 수직 회전 안내부(213)와 목부 수평 회전 안내부(335)로 인하여, 목부(200)와 헤드부(100)가 큰 유격 내지 진동 없이 수평 회전할 수 있다.

헤드부(100)의 수평 회전 정도는 바디부 하우징(330)의 리드 스위치(미도시)에 의하여 확인된다.

레일(336)

도 10 내지 도 13을 참조하여, 레일(336)을 구체적으로 설명한다.

목부 수평 회전 안내부(335) 상에 다수의 레일(336)이 위치하는데, 레일(336)은 목부 수평 회전 안내부(335)에서 상측으로 돌출되어, 목부(200)와 헤드부(100)의 부드러운 회전을 돕는다. 다시 말해, 목부 수평 회전 안내부(335)가 다수의 레일(336)에 맞닿으며 수평 회전을 하는 것이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 목부 수평 회전 안내부(335)에 레일 삽입홈(338)이 위치하고, 레일(336)은 고정 나사(337)에 의하여 목부 수평 회전 안내부(335)의 레일 삽입홈(338)에 결합된다.

헤드부(100)가 구 형태이어서 목부 수평 회전 안내부(335)와 헤드부 수직 회전 안내부(213)는 원형인 경우, 레일(336)은 호 형상이다. 이 경우, 목부 수평 회전 안내부(335)와 헤드부 수직 회전 안내부(213)는 방사상 내측으로 테이퍼지게 구성되는데, 다수의 레일(336)은 역시 방사상 내측으로 테이퍼져서 목부 수평 회전 안내부(335) 상에 결합된다.

또한, 이 경우, 다수의 레일(336)의 길이의 합이 목부 수평 회전 안내부(335)의 방사상 길이의 절반 또는 그 이상으로 구성하면, 목부(200)의 하중을 적절하게 분산하면서도 레일(336) 자체의 마모를 효과적으로 감소시키고, 헤드부(100)와 목부(200)의 부드러운 수평 회전을 구현할 수 있어서 바람직하다.

도 11을 참조하여, 레일(336)의 구체적인 구조를 설명한다.

레일(336)은, 레일 삽입홈(338)의 상면에 안착되는 안착부(336a)와, 안착부(336a)에서 상측에 위치하며 그 높이가 목부 수평 회전 안내부(335)보다 돌출되는 높이인 상부 리브(336b)와, 안착부(336a)의 양측 말단에 위치하는 결합부(336c)와, 각각의 결합부(336c)에 위치하여 고정 나사(337)가 삽입되어 레일(336)을 고정시키는 나사 삽입홈(336d)와, 결합부(336c)에서 방사상 내측으로 돌출되는 내측 리브(336e)를 포함한다.

상부 리브(336b)는 목부 수평 회전 안내부(335)보다 상측으로 돌출되게 구성되고(도 12 참조), 내측 리브(336e)는 바디부 하우징(330)의 내측으로 돌출되게 구성된다(도 13 참조).

이에 따라, 상부 리브(336b)가 돌출된 만큼 헤드부 수직 회전 안내부(213)가 바디부 하우징(330)으로부터 상측으로 이격되어 회전 가능하며, 내측 리브(336e)가 돌출된 만큼 목부 하우징(210)이 바디부 하우징(330)으로부터 내측으로 이격되어 회전하게 된다.

이와 같은 구성에 의하여, 단일 디자인의 레일(336)을 이용하여 바디부 하우징(330) 내에서 목부(200)가 수평 회전하는 경우 전 방향으로 마모를 억제하고 부드러운 회전을 구현하게 된다.

이상, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

100: 헤드부
110: 헤드부 상부 하우징
120: 팬 조립체
121: 팬
122: 필터
123: 흡기부 그릴
124: 토출부
125: 토출부 그릴
140: 헤드부 하부 하우징
141: 팬 결합부
142: 필터 결합부
143: 토출부 그릴 결합부
144: 안내 개구
200: 목부
210: 목부 하우징
211: 수직 회전 지지부
212: 롤러
213: 헤드부 수직 회전 안내부
214: 내측 공간부
215: 기어 결합부
220: 헤드 프레임
221: 리드 스위치
222: 프레임 바디 삽입 부재
230: 프레임 바디
231: 헤드 프레임 삽입부
232: 롤러
233: 내부 바디 삽입 부재
234: 기어 관통부
240: 수직 회전 부재
241: 수직 회전 기어
242: 수직 회전 모터
300: 바디부
330: 바디부 하우징
331: 디스플레이
332: 모션 센서
335: 목부 수평 회전 안내부
336: 레일
336a: 안착부
336b: 상부 리브
336c: 결합부
336d: 나사 삽입홈
336e: 내측 리브
337: 고정 나사
338: 레일 삽입홈
339: 중공부
340: 수평 회전 부재
341: 수평 회전 기어
342: 수평 회전 모터
360: 내부 바디
400: 베이스
410: 바퀴
420: 케이블

Claims

바디부(300);
상기 바디부(300)의 상부에 위치하며, 상기 바디부(300)에 대하여 수평 방향으로 회전 가능하도록 결합된 목부(200); 및
상기 목부(200)의 상부에 위치하며, 상기 목부(200)에 대하여 수직 방향으로 회전 가능하도록 상기 목부(200)의 일부가 그 내측에 결합되며, 팬 조립체(120)를 포함하여 흡기한 공기를 여과하여 토출하는 헤드부(100)를 포함하고,
상기 목부(200)는,
목부 하우징(210);
상기 헤드부(100)의 내측에 위치하며 상기 헤드부(100) 내측으로 결합되는 상기 일부인 헤드 프레임(220); 및
상기 목부 하우징(210)의 내측에 위치하는 프레임 바디(230)를 포함하고,
상기 헤드부(100)는 상기 헤드부(100)의 하부 외면을 이루며 안내 개구(144)가 위치한 헤드부 하부 하우징(140)을 더 포함하며,
상기 헤드 프레임(220)은 상기 안내 개구(144)를 통과하여 상기 프레임 바디(230)에 결합되는,
공기 청정기.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 헤드 프레임(220)의 일측에는 하방으로 돌출되어 상기 프레임 바디(230)에 삽입되는 프레임 바디 삽입 부재(222)가 위치하고,
상기 프레임 바디 삽입 부재(222)가 상기 안내 개구(144)를 통과하는,
공기 청정기.
제 3 항에 있어서,
상기 프레임 바디 삽입 부재(222)에 의하여, 상기 안내 개구(144)의 길이만큼 상기 헤드부(100)의 수직 회전이 제한되는,
공기 청정기.
제 3 항에 있어서,
상기 헤드 프레임(220)에서 상기 프레임 바디 삽입 부재(222)가 구비된 곳의 반대 부분이 곡면으로 형성되는,
공기 청정기.
제 1 항에 있어서,
상기 목부(200)는 수직 회전 부재(240)를 더 포함하고, 상기 프레임 바디(230)는 기어 관통부(234)를 포함하고, 상기 수직 회전 부재(240)가 상기 기어 관통부(234)를 통과하여 상기 헤드부 하부 하우징(140)에 체결되는,
공기 청정기.
제 6 항에 있어서,
상기 수직 회전 부재(240)의 동작시, 상기 헤드 프레임(220)이 고정된 상태에서 상기 헤드부 하부 하우징(140) 및 이에 결합된 상기 팬 조립체(120)가 수직 방향으로 회전하는,
공기 청정기.
제 1 항에 있어서,
상기 목부 하우징(210)은,
그 상부 말단에서 방사상 외측으로 연장된 헤드부 수직 회전 안내부(213); 및
상기 헤드부 수직 회전 안내부(213)의 일 부분에서 상측으로 연장된 수직 회전 지지부(211)를 포함하는,
공기 청정기.
제 8 항에 있어서,
상기 헤드부(100)는 구 형태이며,
상기 수직 회전 지지부(211)의 곡률은 상기 헤드부(100)에서 상기 수직 회전 지지부(211)에 대응하는 부분의 곡률과 동일한,
공기 청정기.
제 8 항에 있어서,
상기 수직 회전 지지부(211)가 외부에 대하여 상기 안내 개구(144)를 커버하도록 위치하는,
공기 청정기.
제 8 항에 있어서,
상기 수직 회전 지지부(211)의 상부 내측 말단에 상기 헤드부(100)의 상하 회전을 돕는 롤러(212)가 위치하는,
공기 청정기.
제 1 항에 있어서,
상기 프레임 바디(230)의 상측에는, 상기 프레임 바디(230)의 상부면에서 돌출되어 상기 헤드부 하부 하우징(140)에 맞닿도록 구성되는 다수의 롤러(232)가 위치하는,
공기 청정기.
제 1 항에 있어서,
상기 헤드부(100)는 구 형태이며,
상기 프레임 바디(230)의 상부면의 곡률은 상기 헤드부(100)에서 상기 헤드부 하부 하우징(140)에 대응되는 부분의 곡률과 동일한,
공기 청정기.
제 1 항에 있어서,
상기 바디부(300)는,
상기 목부 하우징(210)이 안착되는 바디부 하우징(330); 및
상기 바디부 하우징(330) 내측에 고정되는 내부 바디(360)를 포함하는,
공기 청정기.
제 14 항에 있어서,
상기 목부 하우징(210)은 상기 바디부 하우징(330) 상에서 수평 회전 가능하도록 안착되는,
공기 청정기.
제 15 항에 있어서,
상기 목부 하우징(210)에 수평 회전 기어(341)가 결합되고,
상기 바디부(300)는 상기 수평 회전 기어(341)에 체결되는 동력을 제공하도록 상기 내부 바디(360)에 결합된 수평 회전 모터(342)를 더 포함하는,
공기 청정기.
제 14 항에 있어서,
상기 목부 하우징(210)은 그 상부 말단에서 방사상 외측으로 연장된 헤드부 수직 회전 안내부(213)를 포함하고, 상기 바디부 하우징(330)은 그 상부 말단에 방사상으로 위치하는 목부 수평 회전 안내부(335)를 포함하고,
상기 목부 수평 회전 안내부(335) 상에 상기 헤드부 수직 회전 안내부(213)가 안착되는,
공기 청정기.
제 17 항에 있어서,
상기 목부 수평 회전 안내부(335)와 상기 헤드부 수직 회전 안내부(213)는 방사상 내측으로 테이퍼진,
공기 청정기.
제 14 항에 있어서,
상기 바디부(300) 하단에 베이스(400)가 위치하며,
상기 베이스(400) 상에 상기 내부 바디(360)가 결합되며,
상기 베이스(400) 저면에 다수의 바퀴(410)가 위치하는,
공기 청정기.
제 1 항에 있어서,
상기 헤드부(100)의 수직 회전시, 상기 헤드부(100)가 상하로 회전하고 상기 목부(200)와 상기 바디부(300)는 고정되며,
상기 헤드부(100)의 수평 회전시, 상기 헤드부(100)와 상기 목부(200)가 좌우로 회전하고 상기 바디부(300)는 고정되는,
공기 청정기.